DE19503431A1 - Pulverlackbeschichtung für die Innen- und Außenflächen von Metallrohren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulverlackbeschichtung für die Innen- und Außenflächen von Metallrohren für den Transport von Fluiden, insbesondere von hochaggressiven Gasen.

Metallrohre werden weltweit für den Transport von Eröl, Erdölprodukten, Gas, Wasser sowie Feststoffen von der Fund- oder Produktionsstätte zum Verbraucher verwendet. Die Rohre müssen gegen Korrosion einerseits sowie gegen mechanische Einwirkun­ gen andererseits geschützt sein, um die Betriebssicherheit der Leitungen über einen langen Zeitraum zu gewährleisten. Außenbeschichtungen von Metallrohren müssen eine hohe Schlag-, Druck- und Abriebfestigkeit aufweisen und es müssen Beschädi­ gungen der Außenbeschichtungen beim Transport, bei der Lagerung, der Verlegung und beim Betrieb der Metallrohre verhindert werden.

Die Innenbeschichtungen von Metallrohren müssen darüber hinaus gegen die trans­ portierten Fluide beständig sein, insbesondere wenn hochaggressive Stoffe transpor­ tiert werden. Außerdem müssen die Beschichtungen der Innenflächen glatt sein, da­ mit möglichst geringe Reibungsverluste beim Transport der Medien auftreten.

Zum Schutz vor Korrosion werden Metallrohre heute üblicherweise mit reaktiven Pul­ verlacken beschichtet. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Pulverlacke auf der Basis von Epoxidharzen und geeigneten Vernetzungsmitteln zu verwenden.

Zur Außenbeschichtung geeignete Pulverlacke sind beispielsweise bekannt aus der EP-B-104 719 und der US-PS 4122060. Bei den aus der EP-B-104 719 bekannten Pulverlacken handelt es sich um Epoxidharze, die beispielsweise mit phenolischen Härtern vernetzt werden. Die beschriebenen Pulverlacke enthalten weiterhin Kataly­ satoren sowie Calciumoxid als Füllstoff.

Die US-PS 4122060 beschreibt Pulverlacke auf Basis von Epoxidharzen, Härtern, Füllstoffen und Katalysatoren, wobei als Füllstoff bevorzugt amorphe Kieselsäuren eingesetzt werden. Des weiteren ist bekannt, als Füllstoffe in Epoxid-Pulverlacken zur Rohrbeschichtung Feld- und Schwerspate oder auch gefälltes Bariumsulfat einzuset­ zen. Pulverlacke zur Innenbeschichtung von Pipelines sind beispielsweise aus der JP- 83/031110 bekannt. Hierbei handelt es sich um Epoxidharze, die außerdem die Hy­ drazide, Carboxylsäuren oder Phenole enthalten.

Die bisher bekannten Pulverlacke auf der Basis von Epoxidharzen, geeigneten Ver­ netzungsmitteln, Katalysatoren und Füllstoffen weisen den Nachteil auf, daß die her­ gestellten-Innenbeschichtungen der Metallrohre schlechte Eigenschaften bezüglich der Glätte, Schlag- und Abriebfestigkeit aufweisen. Üblicherweise werden daher heute flüssige Epoxidharzsysteme für die Innenbeschichtung eingesetzt. Die bisher verwen­ deten Innenbeschichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, den hohen erforderli­ chen Temperaturen für das Einbrennen der Außenbeschichtungen nicht standhalten zu können. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Innenbeschichtungen eine zu hohe Schichtdicke, nämlich etwa 500 µm aufweisen.

Die vorliegende Erfindung hat sich nunmehr die Aufgabe gestellt, eine Pulverlackbe­ schichtung, die auf den Innen- und Außenflächen von Metallrohren für den Transport von Fluiden aufgebracht ist, zur Verfügung zu stellen, die die beschriebenen Nach­ teile des Standes der Technik nicht mehr aufweist. Insbesondere sollen die Innenbe­ schichtungen auf der Pulverlackbasis den erhöhten Anforderungen an die Glätte und eine möglichst dünne Schichtdicke gerecht werden.

Die Aufgabe wird durch eine Pulverlackbeschichtung gelöst, die hergestellt wird durch

• a) Aufbringen des Pulverlacks auf die Innenfläche des ggf. auf Schmelztempera­ tur des Epoxidharzpulvers erhitzten Rohres,
• b) ggf. Erhitzen auf die Schmelztemperatur des Pulverlackes,
• c) Aufbringen des Pulverlackes auf die Außenfläche des Rohres und
• d) Erhitzen auf Einbrenntemperatur.

Die Schmelztemperatur für die erfindungsgemäß eingesetzten Pulverlacke liegt bei 80 bis 100°, vorzugsweise bei 70 bis 90°C. Als Einbrenntemperaturen werden 160 bis 250°C, vorzugsweise 180 bis 230°C verwendet.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Pulverlacke enthalten vorzugsweise Epoxidharze, phenolische Vernetzungsmittel, Katalysatoren, Hilfsstoffe sowie ggf. Hilfsmittel und pulvertypischen Additive, Rieselhilfen.

Geeignete Epoxidharze sind alle festen Epoxidharze mit einem Epoxiäquivalentge­ wicht zwischen 400 und 3000,00 vorzugsweise 600 bis 2000. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Epoxidharze auf Basis von Bisphenol A und Bisphenol F. Beson­ ders bevorzugt werden epoxidierte Novolackharze. Diese weisen vorzugsweise ein Epoxidäquivalentgewicht von 500 bis 1000 auf.

Die Epoxidharze auf Basis von Bisphenol A und Bisphenol F weisen im allgemeinen eine Funktionalität von kleiner 2, die epoxidierten Novolackharze eine Funktionalität von größer 2 auf. Besonders bevorzugt werden in den erfindungsgemäßen Pulver­ lacken epoxidierte Novolackharze mit einem mittleren Funktionalität im Bereich von 2,4 bis 2,8 und mit einem Epoxidäquivalentgewicht im Bereich von 600 bis 850. Bei den epoxidierten Novolackharzen sind die phenolischen Hydroxylgruppen mit Alkyl-, Acryl- oder ähnlichen Gruppen verethert. Durch Umsetzung der phenolischen Hydro­ xylgruppen mit Epichlorhydriden werden Epoxidgruppen in das Molekül eingebracht. Ausgehend von Novolacken bildet sich dabei der sog. Epoxid-Novolack. Die epoxi­ dierten Novolacke sind strukturverwandt mit Bisphenol A-Harzen. Epoxidierte Novo­ lackharze können hergestellt werden durch Epoxidierung von Novolacken, die z. B. aus 3 bis 4 Phenolkernen, welche über Methylenbrücken miteinander verbunden sind, bestehen. Als Novolackharze können auch alkylsubstituierte Phenole, welche mit Formaldehyd umgesetzt werden, verwendet werden.

Geeignete Epoxidharze sind beispielsweise die unter folgenden Namen im Handel er­ hältlichen Produkte:
Epikote 3003, 3004, 2017 der Firma Shell-Chemie, DER 640, 671, 662, 663U, 664, 667 der Firma Dow sowie Araldit GT 6063, 6064, 6084, 6097, 7004, 7220, 7225 der Firma Ciba Geigy.

Als epoxifunktionelles Bindemittel für die Pulverklarlacke sind beispielsweise epoxid­ gruppenhaltige Polyacrylatharze geeignet, die durch Copolymerisation von minde­ stens einem ethylenisch ungesättigten Monomer, das mindestens eine Epoxidgruppe im Molekül enthält, mit mindestens einem weiteren ethylenisch ungesättigten Mono­ mer, das keine Epoxidgruppe im Molekül enthält, herstellbar sind, wobei mindestens eines der Monomere ein Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure ist.

Epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharze sind bekannt (vgl. z. B. EP-A-299 420, DE-B- 22 14 650, DE-B-27 49 576, US-A-4,091,048 und US-A-3,781,379).

Als Beispiele für die ethylenisch ungesättigte Monomere, die mindestens eine Epo­ xidgruppe im Molekül enthalten, werden Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat und Allyl­ glycidylether genannt.

Als Beispiele für ethylenisch ungesättigte Monomere, die keine Epoxidgruppe im Mo­ lekül enthalten, werden Alkylester der Acryl- und Methacrylsäure, die 1 bis 20 Kohlenstoffatome im Alkylrest enthalten, insbesondere Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Butylacrylat, Butylmethyacrylat, 2- Ethylhexylacrylat und 2-Ethylhexylmethacrylat genannt. Weitere Beispiele für ethyle­ nisch ungesättigte Monomere, die keine Epoxidgruppen im Molekül enthalten, sind Säuren, wie z. B. Acrylsäure und Methacrylsäure. Säureamide, wie z. B. Acrylsäure- und Methacrylsäureamid, vinylaromatische Verbindungen, wie Styrol, Methylstyrol und Vinyltoluol, Nitrile, wie Acrylnitril und Methacrylnitril, Vinyl- und Vinylidenhalogenide, wie Vinylchlorid und Vinylidenfluorid, Vinylester, wie z. B. Vinylacetat und hydroxyl­ gruppenhaltige Monomere, wie z. B. Hydroxyethylacrylat und Hydroxyethylmethacrylat.

Das epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharz weist üblicherweise ein Epoxidäquivalentgewicht von 400 bis 2500, vorzugsweise 500 bis 1500, besonders bevorzugt 600 bis 1200, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (gelpermeationschromatographisch unter Verwendung eines Polystyrolstandards be­ stimmt) von 1000 bis 15 000, vorzugsweise von 1200 bis 7000, besonders bevor­ zugt von 1500 bis 5000 und eine Glasübergangstemperatur (TG) von 30 bis 80, vor­ zugsweise von 40 bis 70, besonders bevorzugt von 50 bis 70°C auf (gemessen mit Hilfe der differential scanning calometrie (DSC)).

Das epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharz kann nach allgemein gut bekannten Me­ thoden durch radikalische Polymerisation hergestellt werden.

Als Härter für das epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharz geeignet sind beispielsweise Polyanhydride von Polycarbonsäuren oder von Mischungen aus Polycarbonsäuren, insbesondere Polyanhydride von Dicarbonsäuren oder von Mischungen aus Dicarbonsäuren.

Derartige Polyanhydride sind herstellbar, indem der Polycarbonsäure bzw. der Mi­ schung aus Polycarbonsäuren Wasser entzogen wird, wobei jeweils zwei Carboxyl­ gruppen zu einer Anhydridgruppe umgesetzt werden. Derartige Herstellungsverfahren sind gut bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden.

Zur Aushärtung der Epoxidharze enthält der erfindungsgemäße Pulverlack phenoli­ sche oder aminische Härter. Zum Einsatz kommen können auch bicyclische Guani­ dine.

Dabei kann beispielsweise jedes beliebige Phenolharz verwendet werden, solange es die die für Reaktivität erforderliche Methylol-Funktionalität aufweist. Bevorzugte Phe­ nolharze sind unter alkalischen Bedingungen hergestellte Reaktionsprodukte von Phenol, substituierten Phenolen und Bisphenol A mit Formaldehyd. Unter derartigen Bedingungen wird die Methylolgruppe entweder ortho- oder para-ständig mit dem aromatischen Ring verknüpft. Besonders bevorzugt werden gemäß der vorliegenden Erfindung als phenolische Vernetzungsmittel hydroxylgruppenhaltige Bisphenol-A- oder Bisphenol-F-Harze mit einem Hydroxyäquivalentgewicht im Bereich von 180 bis 600, besonders bevorzugt im Bereich von 180 bis 300, eingesetzt. Derartige phenoli­ sche Vernetzungsmittel werden hergestellt durch Umsetzung von Bisphenol-A oder Bisphenol-F mit glycidylgruppenhaltigen Komponenten, wie z. B. dem Diglycidylether von Bisphenol-A. Derartige phenolische Vernetzungsmittel sind beispielsweise erhält­ lich unter der Handelsbezeichnung DEH 81, DEH 82 und DEH 87 der Firma Dow DX 171 der Firma Shell-Chemie und XB 3082 der Firma Ciba Geigy.

Die Epoxidharze und die phenolischen Vernetzungsmittel werden dabei in einem der­ artigen Verhältnis eingesetzt, daß die Zahl der Epoxidgruppen zur Zahl der phenoli­ schen OH-Gruppen in etwa 1 : 1 beträgt.

Die erfindungsgemäßen Pulverlacke enthalten einen oder mehrere geeignete Kataly­ satoren für die Epoxidharz-Aushärtung. Geeignete Katalysatoren sind Phosphonium­ salze organischer oder anorganischer Säuren, Imidazol und Imidazolderivate, quar­ täre Ammoniumverbindungen sowie Amine. Die Katalysatoren werden im allgemeinen in Anteilen von 0,001 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Epoxidharzes und des phenolischen Vernetzungsmittels, eingesetzt.

Beispiele für geeignete Phosphoniumsalz-Katalysatoren sind Ethyltriphenylphospho­ niumiodid, Ethyltriphenylphosphoniumchlorid, Ethyltriphenylphosphoniumthiocyanat, Ethyltriphenylphosphonium-Acetat-Essigsäurekomplex, Tetrabutylphosphoniumiodid, Tetrabutylphosphoniumbromid und Tetrabutylphosphonium-Acetat-Essigsäurekom­ plex. Diese sowie weitere geeignete Phosphonium Katalysatoren sind z. B. beschrie­ ben in US-PS 3,477,990 und US-PS 3,341,580.

Geeignete Imidazol-Katalysatoren sind beispielsweise 2-Styrylimidazol, 1-Benzyl-2- methylimidazol, 2-Methylimidazol und 2-Butylimidazol. Diese sowie weitere Imidazol- Katalysatoren sind z. B. beschrieben in dem belgischen Patent Nr. 756,693.

Zum Teil enthalten handelsübliche phenolische Vernetzungsmittel bereits Katalysato­ ren für die Epoxidharz-Vernetzung.

Die erfindungsgemäßen Pulverlacke enthalten 50 bis 90%, vorzugsweise 60 bis 80 Gew.-% Bindemittel und 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-% Füll­ stoffe.

Als Füllstoffe kommen glycidylgruppenfunktionalisierte kristalline Kieselsäuremodifika­ tionen in Betracht. Üblicherweise werden sie in dem genannten Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulverlackes eingesetzt. In einigen Fällen sind jedoch auch Füllstoffanteile von mehr als 50 Gew.-% möglich.

Zu den kristallinen Kieselsäure-Modifikationen zählen Quarz, Cristobalit, Tridymit, Keatit, Stishovit, Melanophlogit, Coesit und faserige Kieselsäure. Die kristallinen Kie­ selsäure-Modifikationen sind glycidylgruppenfunktionalisiert, wobei die Glycidylgrup­ penfunktionalisierung durch eine Oberflächenbehandlung erzielt wird. Es handelt sich dabei beispielsweise um Kieselsäure-Modifikationen auf der Basis von Quarz, Cristobalit und Quarzgut, die hergestellt werden durch Behandlung der kristallinen Kieselsäure-Modifikationen mit Epoxisilanen. Die glycidylgruppenfunktionalisierten Kieselsäure-Modifikationen sind auf dem Markt beispielsweise erhältlich unter der Be­ zeichnung Silbond® 600 EST und Silbond® 6000 EST (Hersteller: Quarzwerke GmbH) und werden hergestellt durch Umsetzung von kristallinen Kieselsäure-Modifikationen mit Epoxisilanen.

Vorteilhafterweise enthalten die erfindungsgemäßen Pulverlacke 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulverlackes, an glycidylgrppenfunktionalisier­ ten kristallinen Kieselsäuremodifikationen.

Die Pulverlacke können noch weitere anorganische Füllstoffe, beispielsweise Titano­ xid, Bariumsulfat und Füllstoffe auf Silikatbasis, wie z. B. Talkum, Kaolin, Magnesium-, Aluminiumsilikate, Glimmer und ähnliche enthalten. Außerdem können die Pulver­ lacke ggf. noch Hilfsmittel und Additive enthalten. Beispiele hierfür sind Verlaufsmittel, Rieselhilfen und Entgasungsmittel, wie beispielsweise Benzoin.

Die Herstellung der Pulverlacke erfolgt nach bekannten Methoden (vgl. z. B. Produkt- Information der Firma BASF Lacke + Farben AG, "Pulverlacke", 1990) durch Homo­ genisieren und Dispergieren, beispielsweise mittels eines Extruders, Schneckenkne­ ters u.ä . . Nach Herstellung der Pulverlacke werden diese durch Vermahlen und ggf. durch Sichten und Sieben auf die gewünschte Korngrößenverteilung eingestellt.

Die erfindungsgemäßen Pulverlacke werden elektrostatisch oder triboelektrostatisch auf die zuvor erhitzten Metallrohroberflächen aufgebracht. Es ist erfindungsgemäß aber auch möglich, die Pulverlacke zunächst auf das nicht erhitzte Rohr aufzubringen und erst danach auf die Schmelztemperatur des Pulverlackes zu erhitzen. Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zur Beschichtung der Innen- und Außenflächen von Metallrohren mit den zuvor beschriebenen Pulverlacken. Bei diesem Verfahren wird die Metalloberfläche zunächst in üblicher Weise von Rost, Fett, Öl, Staub usw. gereinigt. Ggf. wird eine chemische Vorbehandlung (Chromatierung und/oder Phosphatisierung) durchgeführt.

Anschließend wird die Beschichtung der Innenflächen des Rohres vorgenommen. Hierzu wird das Rohr auf eine Schmelztemperatur von 60 bis 140°C, vorzugsweise 80 bis 100°C erhitzt. Bei diesen Temperaturen sintert der Pulverlack an, so daß es zu einer Haftung an der Innenfläche des Metallrohres kommt. Das Erhitzen kann entweder vor oder nach der Beaufschlagung mit dem Pulverlack erfolgen.

Die so beschichteten Innenflächen weisen eine ausreichende Haftung aus, so daß die Rohre vor der Weiterverarbeitung zwischengelagert werden können. Ebenso ist ein Transport zur Endverarbeitungsstätte möglich, d. h., es ist erfindungsgemäß nicht notwendig, die Außenbeschichtung sofort nach dem Aufsintern der Innenbeschich­ tung vorzunehmen.

Nach dem Aufsintern der Innenbeschichtung in der beschriebenen Weise wird die Außenschicht aufgetragen. Hierfür kommen die oben beschriebenen Epoxidharze vorzugsweise in Betracht.

Die Applizierung kann hierbei elektrostatisch oder mittels Reibungsaufladung auf die heiße Rohraußenfläche erfolgen.

Die an den Innen- und Außenflächen beschichteten Metallrohre werden durch induk­ tive Beheizung oder im Gasofen auf eine Beschichtungstemperatur von 160 bis 250°C, vorzugsweise 180 bis 230°C erwärmt, so daß Innen- und Außenbeschichtung zusammen eingebrannt werden.

Überraschenderweise kommt es bei diesem Einbrennen infolge der vorherigen Auf­ sinterung der Innenbeschichtung nicht zu deren Beeinträchtigung. Nach dem Stand der Technik war nämlich ein gleichzeitiges Einbrennen der Außen- und Innenbe­ schichtung nicht möglich, da letztere den hohen Einbrenntemperaturen nicht stand­ hielt.

Erfindungsgemäß kann die Außenfläche der Metallrohre mit mehreren Schichten überdeckt werden. Möglich sind z. B. Metallrohrbeschichtungen auf der Basis der oben beschriebenen Epoxidharze und phenolischen Vernetzungsmittel. Die zweite Schicht besteht vorzugsweise in einem thermoplastischen Hartkleber und die dritte in einer polyolefin-Umwandlung.

Die zweite Schicht der Metallrohrbeschichtung, der thermoplastische Hartkleber, wird entweder im Extrusionsverfahren als Schmelze oder im Pulver-Auftragsverfahren auf die Pulverprimerschicht aufgetragen.

Geeignete Klebstoffe (Haftvermittler sind Copolymere, Pfropfcopolymere und Iono­ mere, welche Carboxyl- oder Anhydridgruppen oder Gruppen, die zu Carboxylgrup­ pen hydrolisierbar sind, aufweisen. Geeignete Copolymere sind herstellbar durch Co­ polymerisation von Ethylen oder Propylen mit α, β-ethylenisch ungesättigten Carbon­ säuren, wie z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Isocroton­ säure, Maleinsäure und Fumarsäure, den entsprechenden Anhydriden oder den ent­ sprechenden Estern oder Halbestern mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest. Ebenfalls einsetzbar sind auch die entsprechenden Salze der aufgeführten Carbon­ säuren. Geeignete Klebstoffe sind weiterhin Polymere, welche herstellbar sind, durch Pfropfung von mindestens einem Polymeren aus der Gruppe der Polyolefine mit bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, mindestens eines Monomeren aus der Gruppe der α, β-ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren, deren Anhydriden, deren Estern oder Salzen in Gegenwart oder Abwesenheit von Peroxi­ den. Bewährte thermoplastische Hartkleber für die Metallrohrbeschichtung sind Co­ polymerisate aus Ethylen, (Meth)acrylsäureestern und (Meth)acrylsäure. Derartige Klebstoffe sind im Handel erhältlich unter der Bezeichnung Lucalen® (Hersteller: BASF AG). Beispiele für geeignete Lucalen-Typen sind Lucalen A 2910 M, Luca­ len A 2910 M 047, Lucalen A 3110 M und Lucalen A 3110 M 0244. Die Auftrags­ stärke des thermoplastischen Hartklebers liegt üblicherweise im Bereich von 100 bis 500 µm, und die Substrattemperatur bei der Applikation des thermoplastischen 220°C. Es ist darauf zu achten, daß zum Zeitpunkt der Applikation des Haftvermittlers die Epoxyharz-Pulverschicht noch nicht vollständig ausgehärtet ist, um einen festen Ver­ bund herzustellen.

Die Metallrohrbeschichtungsmittel enthalten zur Ausbildung der dritten Schicht Polyo­ lefin-Beschichtungsmittel, die auf den aufgeschmolzenen Kleber bei erhöhter Tempe­ ratur üblicherweise im Extrusionsverfahren aufgebracht werden. Geeignete Polyole­ fine sind Polyethylen niedriger Dichte, mittlerer Dichte, hoher Dichte, Linear Low und Linear Very Low Sensity Polyethylen sowie Polypylone, deren Copolymere mit Ethy­ len und weiteren Monomeren sowie die Copolymeren des Ethylens und des Propy­ lens mit einem oder mit mehreren Comonomeren aus der Gruppe der Vinylester, Vi­ nylalkylether, der ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren, deren Salzen, Anhydri­ den und Estern. Besonders bevorzugt wird als Polyolefin-Beschichtungsmittel Ethy­ len-Homopolymerisat eingesetzt. Geeignete Polyethylene sind beispielsweise erhält­ lich unter der Handelsbezeichnung Lupolen® (Hersteller: BASF AG). Beispiele für ge­ eignete Lupolene sind Lipolen 2441 D, Lupolen 2452 D, Lupolen 3821 D und Lupo­ len 3652 D(BASF AG).

Die Auftragsstärken für die Innenbeschichtung liegen erfindungsgemäß unter 250 µm, vorzugsweise unter 150 µm. Die Auftragsstärken des Pulverlacks für die Außenbe­ schichtung liegen im Bereich von 100 bis 1000 µm, vorzugsweise von 300 bis 500 µm. Es ist erfindungsgemäß überraschend, daß durch die oben beschriebene Art der Beschichtung von Metallrohren besonders dünne Innenbeschichtungen erzielbar sind. Diese weisen eine hohe Schlag-, Druck- und Abriebfestigkeit auf. Nach dem bisheri­ gen Stand der Technik war es nicht möglich, dieses Ziel zu erreichen. Insbesondere die Glätte der Innenfläche weist überraschend gute Werte auf, denn die hohen Ein­ brenntemperaturen für die Außenlacke führten zu Schäden an den Innenbe­ schichtungen. Durch die erfindungsgemäße gestaffelte Verfahrensweise konnte die­ ser Nachteil vermieden werden. Bei dem Transport von Fluiden kommt es daher zu einer signifikanten Verringerung der Reibungsverluste.

Die erfindungsgemäßen Innenbeschichtungen eignen sind demzufolge insbesondere für die Anwendung in Rohren, die dem Transport hochaggressiver Fluide, insbeson­ dere Gase dienen. Ein weiterer erfindungswesentlicher Vorteil ist, daß die Innenbe­ schichtung fabrikseitig vorgenommen und das Aufbringen der Außenschicht durch den Abnehmer erfolgen kann. Durch die Sinterung der Pulverlacke auf den Innenflä­ chen der Rohre wird nämlich eine ausreichend stabile Haftung erreicht, so daß die Rohre zwischengelagert und transportiert werden können. Es ist demzufolge ohne weiteres möglich, erst später im Bedarfsfalle die Beschichtung der Außenflächen vor­ zunehmen. Beschädigungen der Außenummantelung beim Transport können daher - auf diese Weise vermieden werden.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Beispiele näher beschrie­ ben.

Beispiele

Es wurden entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren verschiedene be­ schichtete Proben angefertigt (alle Schichtdicken 70 bis 90 µm auf gestrahltem Unter­ grund), die nach der Prüfvorschrift "Internal Coating of Line Pipe for Non-Corrosive Gas Transmission Service, Appendix 5 und 6" geprüft werden sollten. Es wurde der Gas Blistenng Laboratory Test und der Hydraulic Blistering Laboratory Test unter fol­ genden Prüfbedingungen durchgeführt:

• a) Gas Blistering in trockenem Stickstoff bei 83 bar, Raumtemperatur, 24 h Ein­ wirkzeit, schnelle Gasentspannung, sofortige Beurteilung der Probenoberflä­ che nach Ausbau.
• b) Hydraulic Blistering Test in gesättigter Kalziumkarbonatlösung unter 16,5 bar Stickstoff, Raumtemperatur, 24 h Einwirkzeit, schnelle Entspannung, sofortige Beurteilung der Probenoberfläche nach Ausbau.

Ergebnisse und Befund

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3

Claims (14)

1. Pulverlackbeschichtung, die auf den Innen- und Außenflächen von Metallrohren für den Transport von Fluiden aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung hergestellt wird durch

• a) Aufbringen des Pulverlackes auf die Innenfläche des ggf. auf Schmelztemperatur des Epoxidharzpulvers erhitzten Rohres,
• b) ggf. Erhitzen auf die Schmelztemperatur des Pulverlackes,
• c) Aufbringen des Pulverlackes auf die Außenfläche des Rohres und
• d) Erhitzen auf Einbrenntemperatur.

2. Pulverlackbeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelztemperatur zwischen 80 und 100, vorzugsweise 70 bis 90°C, und die Einbrenntemperatur bei 160 bis 250°C, vorzugsweise 180 bis 230°C liegt.

3. Pulverlackbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Epoxidharzen, vorzugs­ weise epoxidierten Novolackharzen, Vernetzungsmitteln, vorzugsweise phenolischen oder aminischen Härtern oder bicyclischen Guanidinen Katalysatoren, Füllstoffen sowie ggf. Hilfsmitteln und Additiven besteht.

4. Pulverlackbeschichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die 50 bis 90 Gew.-%,vorzugs­ weise 60 bis 80 Gew.-% Bindemittel und 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-% Füllstoffe und ggf. Additive, wie Verlaufsmittel, Entgasungsmittel, Katalysatoren, Rieselhilfen enthält.

5. Pulverlackbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke weniger als 250 µm, vorzugsweise weniger als 150 µm beträgt.

6. Verfahren zur Beschichtung von Rohren mittels Pulverlacken, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Pulverlack auf der Innenfläche des Rohres aufgebracht,
• b) auf Schmelztemperatur erhitzt wird,
• c) auf der Außenfläche Pulverlack aufgebracht und
• d) das Rohr auf Einbrenntemperatur erhitzt wird.

7. Verfahren zur Beschichtung von Rohren mittels Pulverlacken nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Schmelztemperatur von von 60 bis 140°C, vorzugsweise von 80 bis 100°C, und eine Einbrenntemperatur von 160 bis 250°C, vorzugsweise 180 bis 230°C erhitzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverlack für die Innenbe­ schichtung unter Druck aufgebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drücke bis zu 100 bar, vor­ zugsweise 60 bis 80 bar betragen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Pulverlacke, bestehend aus Epo­ xidharzen, vorzugsweise epoxidierten Novolackharzen, Vernetzungsmitteln, vorzugsweise phenolischen oder aminischen Härtern oder bicyclischen Guanidinen, Katalysatoren, Füllstoffen sowie ggf. Hilfsmitteln und Additiven eingesetzt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Pulverlackbeschichtungen ent­ haltend 50 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 80 Gew.-% Bindemittel und 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-% Füllstoffe eingesetzt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverlacke in einer Schicht­ dicke von höchstens 500 µm, bevorzugt von weniger als 250 µm, vorzugsweise weniger als 150 µm aufgetragen werden.

13. Verwendung der Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für Rohre zum Transport korrosiv wirkender Fluide.

14. Verwendung der Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für Rohre zum Transport von Gasen.